Немного о протоколе Modbus
Что такое Modbus TCP/IP?
Modbus TCP/IP (также Modbus-TCP) - это просто протокол Modbus RTU с интерфейсом TCP, который работает в сети Ethernet.
Структура обмена сообщениями Modbus - это прикладной протокол, который определяет правила организации и интерпретации данных независимо от среды передачи данных.
TCP/IP означает протокол управления передачей и интернет-протокол, который обеспечивает среду передачи сообщений Modbus TCP/IP.
Проще говоря, TCP/IP позволяет обмениваться блоками двоичных данных между компьютерами. Это также всемирный стандарт, который служит основой для World Wide Web. Основная функция TCP — гарантировать, что все пакеты данных будут получены правильно, в то время как IP обеспечивает правильную адресацию и маршрутизацию сообщений. Обратите внимание, что комбинация TCP/IP является просто транспортным протоколом и не определяет, что означают данные или как данные должны интерпретироваться (это работа прикладного протокола, в данном случае Modbus).
Итак, подведем итоги: Modbus TCP/IP использует TCP/IP и Ethernet для передачи данных структуры сообщений Modbus между совместимыми устройствами. То есть, Modbus TCP/IP объединяет:
- физическая сеть (Ethernet)
- с сетевым стандартом (TCP/IP)
- и стандартный метод представления данных (Modbus в качестве прикладного протокола)
По сути, сообщение Modbus TCP/IP - это просто сообщение Modbus, заключенное в оболочку Ethernet TCP/IP.
На практике Modbus TCP встраивает стандартный кадр данных Modbus в кадр TCP без контрольной суммы Modbus.
Зачем сочетать Modbus с Ethernet?
Полный блок данных приложения Modbus TCP/IP встраивается в поле данных стандартного кадра TCP, а затем отправляется через TCP на общеизвестный системный порт 502; который специально зарезервирован для приложений Modbus. Клиенты и серверы Modbus TCP/IP прослушивают и получают данные Modbus через порт 502.
Мы видим, что работа Modbus через Ethernet почти прозрачна для структуры регистров/команд Modbus. Таким образом, если вы уже знакомы с работой традиционного Modbus; то вы уже знакомы с работой Modbus TCP/IP.
IEEE 802.3 Ethernet — это давний протокол офисной сети, получивший всеобщее признание во всем мире. Это также открытый стандарт, поддерживаемый многими производителями, а его инфраструктура широко доступна и широко установлена. Следовательно, его набор протоколов TCP/IP используется во всем мире; служит основой для доступа к всемирной паутине. Поскольку многие устройства уже поддерживают Ethernet, вполне естественно расширять его для использования в промышленных приложениях.
Как и Ethernet, Modbus находится в свободном доступе, доступен каждому и широко поддерживается многими производителями промышленного оборудования. Он также прост для понимания и является естественным кандидатом для использования при создании других промышленных стандартов связи. Имея так много общего, соединение прикладного протокола Modbus с традиционной передачей IEEE 802.3 Ethernet образует мощный стандарт промышленной связи Modbus TCP/IP. А поскольку Modbus TCP/IP имеет те же физический и канальный уровни, что и традиционный IEEE 802.3 Ethernet, и использует тот же набор протоколов TCP/IP, он остается полностью совместимым с уже установленной инфраструктурой Ethernet - кабелями, разъемами, сетевыми интерфейсными картами, концентраторами и коммутаторами.